Superconducting $d_{x^2-y^2} \pm id_{xy}$ phase glass
讨论了磁性杂质对d波超导体的影响。我们计算了d波超导体中杂质自旋之间的电子介导的RKKY相互作用,发现它在大距离处衰变为$r^{-3}$。我们认为,这种相互作用导致在低温下形成的自旋玻璃$T \ll T_c$。以前的研究表明,在每个杂质自旋周围诱导出一个局部的复杂的$Δ^1 \sim d_{xy}$序参量。我们考虑了对隧穿导致的诱导$d_{xy}$序参量的不同补丁之间的约瑟夫森相互作用。由于杂质自旋和超导序参量之间的局部耦合,约瑟夫森耦合在低温下有利于铁磁相。约瑟夫森耦合和RKKY相互作用之间的竞争产生了一个有趣的相图。在低杂质浓度下,我们发现了一种不寻常的超导相玻璃,其中杂质自旋$S^z$和$d_{xy}$组分是无序的,但这两者的产物形成了真正的长程序$<S^z Δ^1>$。该相在纯磁性自旋玻璃中没有类似物,并且是杂质自旋与$Δ^1$相直接耦合的结果。在高杂质浓度下,可能会形成铁磁相。
2000-04-25 cond-mat.supr-con
Spin resolved Andreev reflection in ferromagnet-superconductor junctions with Zeeman splitting
在超导体对外加磁场的响应主要由塞曼分裂决定的情况下,导出了铁磁-超导体结中的Andreev反射。自旋向上和自旋向下的Andreev反射被证明是解决电压增加。在金属极限下,当自旋极化增加时,自旋上通道中从Andreev到隧道导电性的转变具有非平凡的行为。在电压反转中电导是不对称的。
1999-08-31 cond-mat.supr-con
Anisotropic non-split zero-energy vortex bound states in a conventional superconductor
本文在拓扑平庸的传统超导体中观测到各向异性非劈裂零能涡旋束缚态,结合准经典计算证明其源于表面电子结构决定的准粒子轨迹,从而指出非劈裂零能态不能作为马约拉纳束缚态的决定性证据。
2021-05-04 cond-mat.supr-con
Surface chiral superconductivity in odd-parity nematic superconductors with magnetic impurities
研究了表面磁性杂质掺杂的拓扑绝缘体的奇宇称超导电性。特殊的表面子能隙谱,其特征在于由一个马约拉纳平带,节锥和父拓扑绝缘体的表面状态,引起的整体铁磁RKKY表面杂质之间的相互作用。杂质与抢先手性序参量之间的额外耦合促进了系统表面的表面时间反演对称性破缺解。我们讨论了相关的方案,并建议工程表面手征超导性,通过适当选择磁性吸附原子与高度各向异性交换耦合。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Huge thermoelectric effects in ferromagnet-superconductor junctions in the presence of a spin-splitting field
我们发现,一个巨大的热电效应,可以观察到通过接触超导体的态密度是自旋分裂的塞曼场与铁磁体与非零极化。所得到的热功率超过$k_B/e$很大一部分,并且热电品质因数$ZT$可以远远超过1,导致热机效率接近卡诺极限。我们还表明,自旋极化电流可以在超导体中产生通过施加温度偏置。
2013-07-18 cond-mat.supr-con
Zero-bias conductance peak split in d-wave superconductors: Derivation of the universal magnetic field dependence
d波超导体的零偏压电导峰在外加磁场中分裂。在这项工作中,实验观察到的普遍关系δ ~ B 0 ^(1/2)的条形样品的解析推导的基础上的长期电流的贡献,从样品内部的Abrikosov涡。结果是完全符合观察到的关键属性,和功能,如滞后效应是可以访问的。采用磁感应的附加序参量对于普适关系的物理解释是不必要的。
2009-04-22 cond-mat.supr-con
Strongly spin-polarized current generated in Zeeman-split unconventional superconductors
本文研究了在外加面内磁场作用下的薄膜正常金属/超导体结的超导序参量的几种对称性。对于p波超导体,由于超导序参量的节点结构、零能表面态的存在或不存在以及形成超导性的能带的塞曼分裂之间的相互作用,出现了强自旋极化电流。因此,极化强烈地依赖于超导态的轨道对称性。我们的研究结果表明,获得充分的自旋极化电流至关重要的零能量表面状态,不存在于s波超导体的机制。
2008-06-30 cond-mat.supr-con
Supercurrent Induced Charge-Spin Conversion in Spin-Split Superconductors
本文研究了同向超电流存在下,具有自旋分裂场的介观超导体中自旋极化准粒子输运。在这样的系统中,非平衡态的特征在于电荷、自旋、能量和自旋能量模式。在这里,我们表明,在存在自旋分裂和超导,所有这些模式是相互耦合的。因此,超电流可以将电荷不平衡(在自旋分裂存在下以相对短的尺度衰减)转换为仅通过非弹性散射衰减的长程自旋累积。这种效应使得相干电荷自旋转换可控的磁通量,它可以通过研究不同的对称分量的非本地电导信号检测。
2018-06-28 cond-mat.supr-con
Noise cross-correlation and Cooper pair splitting efficiency in multi-teminal superconductor junctions
本文分析了由两个普通金属引线与一个超导体连接而成的多端结中的非局域散粒噪声。利用交叉Fano因子和散粒噪声,我们计算了库珀对分裂的效率。该方法适用于d波和铁基超导体。确定了交叉Andreev反射(CAR)、弹性共隧穿、准粒子透射和局域Andreev反射对噪声互相关的贡献。在隧穿极限中,CAR对噪声互相关有积极的贡献,而其他过程则有消极的贡献。根据对势对称性,CAR是主要过程,因此库珀对分裂效率高。我们建议使用Fano因子来测试库珀对分路器设备的效率。
2017-04-28 cond-mat.supr-con
Possible vortex splitting in the cuprate superconductors
我们建议,所观察到的分裂成分数涡(部分子)的铜氧化物的旋涡可能是静态的,而不是动态的起源。这种解释是支持一个模型的研究与主导的d波和次主导的s波配对相互作用。我们发现涡旋可以分裂成两个部分子,它们都携带一半的磁通量量子。部分子被束缚弦束缚在一起,沿着束缚弦,相位大约跳跃π,并且它们的平衡距离随着配对状态之间的能量差π的降低而增加。在临界点处,部分子被解除束缚,而在临界点处,部分子被解除束缚。
2007-09-04 cond-mat.supr-con
Field-free anomalous junction and superconducting diode effect in spin split superconductor/topological insulator junctions
研究了在三维拓扑绝缘体上的超导-铁磁绝缘体双层结构(FIS)自旋分裂超导体之间的扩散约瑟夫森结的输运性质.我们推导出相应的Usadel方程描述在这些系统中的准经典格林函数,并首先求解方程解析的弱邻近的情况下。我们证明了在没有外部磁场的情况下出现的异常相位。我们还探索非互惠电子运输。具体来说,我们通过求解Usadel方程来计算结的二极管效率$η$。我们甚至在零外加磁场下也获得了相当大的二极管效应。我们讨论了二极管效率$η$如何依赖于不同的参数,并发现$η$随温度的非单调行为。
2022-10-03 cond-mat.supr-con
Current rectification in junctions with spin-split superconductors
自旋分裂超导体表现出电子-空穴不对称的自旋分辨态密度,但在对自旋进行平均后,对称性会恢复。另一方面,非对称性再次出现在自旋分裂超导体与自旋极化势垒的隧道结。正如最近在理论和实验中所证明的那样,这一事实导致了超导铁磁结构中特别强的热电效应。在这项工作中,我们显示了另一个重要的影响,源于电子空穴的不对称性-电流整流。本文计算了正常金属和自旋分裂超导体的自旋极化隧道结在交流和直流偏压下的电荷电流。在DC情况下,I-V曲线不是完全反对称的,并且由于自旋极化而具有电压对称分量。这转化为在AC情况下整流电流的存在,其与结的自旋极化成比例,并且强烈地依赖于所施加的偏置的频率。我们讨论了整流效应的可能应用,包括用于超导电子学和辐射探测器的二极管。整流充电电流的分析是由热电流和相关的噪声消除器,其中电子空穴不对称性也起着重要的作用,并在检测器中的应用程序是有用的讨论补充。
2021-09-21 cond-mat.supr-con
Tunnelling between non-centrosymmetric superconductors with significant spin-orbit splitting studied theoretically within a two-band treatment
本文从理论上研究了具有显著自旋轨道分裂的非中心对称超导体之间的隧穿问题。我们发现临界约瑟夫森电流可以通过改变描述结每一侧不存在反转对称性的矢量之间的相对角度来调制。两个间隙的存在也导致准粒子电流-电压特性中的多个台阶。我们认为,这两种效应可能有助于确定在CePt $_3$ Si,UIr和Cd $_2$ Re $_2$ O $_7$材料的配对状态。我们提出这些想法的实验测试,包括扫描隧道显微镜。
2006-08-24 cond-mat.supr-con
Influence of impurity-scattering on tunneling conductance in d-wave superconductors with broken time reversal symmetry
基于Kubo公式和递归格林函数方法研究了杂质散射对污秽正常金属/绝缘体/超导体结隧穿电导的影响。零偏压电导峰(ZBCP)是超导体中非常规配对对称性的结果。正常金属中的杂质散射抑制了ZBCP的振幅。抑制程度与准经典格林函数理论的结果一致。当超导体具有$d$ +is-wave配对对称性时,超导体的时间反演对称性被破坏,ZBCP分裂成两个峰。杂质的随机散射降低了两个分裂峰的高度。然而,分裂峰的位置几乎保持不变,即使在存在强杂质散射。因此,两个分裂峰永远不会合并成一个ZBCP。
2003-03-13 cond-mat.supr-con
Enhanced zero-bias conductance peak and splitting at mesoscopic interfaces between an $s$-wave superconductor and a 3D Dirac semimetal
最近已经证明了元素金属和拓扑3D狄拉克半金属Cd $_3$ As $_2$之间的介观点接触具有非常规配对的超导性,而Cd $_3$ As $_2$本身不具有超导性。在这里,我们表明,相同的超导相在介观界面上的Cd $_3$作为$_2$可以诱导与一个已知的常规超导体Nb观察到一个明显的零偏置电导峰,在一定条件下经历分裂的能量。观测结果与Andreev束缚态(ABS)出现的理论是一致的,这是由于存在一个时间反演对称性破缺的对势。数据还表明,马约拉纳束缚态的可能性,如预期的$s$波超导体和拓扑非平凡的材料之间的界面具有高度的自旋轨道耦合。
2016-12-29 cond-mat.supr-con
Strong odd-frequency correlations in fully gapped Zeeman-split superconductors
现在已经确定,在超导体/铁磁体(S/F)界面处出现非常规的超导态,其中配对态是奇频的。这种超导状态的标志性特征通常被理解为在靠近S/F界面的子能隙能量处的电子态密度(DoS)的增强。然而,在这里,我们表明,一个奇怪的频率状态可以存在,即使是完全缺口的DoS。作为一个例子,我们表明,这是在开创性的S/FI(其中FI是一个绝缘铁磁体)隧道实验的Meservey和Tedrow的情况下,我们推导出一个广义的分析criterium描述的效果奇频配对的DoS。最后,我们提出了一个简单的实验,在塞曼分裂超导体的奇频配对可以明确地检测通过应用外部磁场。
2015-09-29 cond-mat.supr-con
Josephson transistor and robust supercurrent enhancement with spin-split superconductors
本研究理论探讨自旋劈裂超导体构成的约瑟夫森结,发现增大自旋劈裂场可稳健增强超电流逾100%,并可通过调节自旋劈裂实现低电压π跃迁,温度偏压则引发尖锐超电流跳变。
2024-11-24 cond-mat.supr-con
Spin-split states in aromatic molecules and superconductors
最近有人提出了一种在没有外场的情况下存在自旋电流的状态来描述金属的超导状态。本文提出,这种状态也描述了芳香族分子的基态。有人认为,这一观点提供了一个更自然的解释,大的抗磁磁化率和NMR位移观察到这些分子比传统的观点,它提供了一个统一的描述芳香族分子和超导体所寻求的F。伦敦用精确对角化方法求解了六原子环模型,得到了存在基态自旋电流的模型参数,指出这种物理在生物物质中起着关键作用。
2010-07-16 cond-mat.supr-con
Tuning interactions between spins in a superconductor
新的多体和拓扑电子相可以在耦合到超导体的相互作用自旋组件中创建,例如在其末端具有马约拉纳零模式(MZM)的一维拓扑超导体。理解和控制自旋之间的相互作用和它们在超导体中诱导的带隙Yu-Shiba-Rusinov(YSR)态的新兴能带结构是工程设计此类相位的基础。在这里,通过精确地定位磁性吸附原子与扫描隧道显微镜(STM),我们证明了自旋之间的交换相互作用的可调谐性和精确控制的杂交的YSR状态,他们诱导的铋(Bi)薄膜的表面上,这是超导的邻近效应。在这个平台中,根据自旋的分离,Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用,自旋轨道耦合和表面磁各向异性之间的相互作用稳定了不同类型的自旋对齐。使用高分辨率STM光谱在毫开尔文温度下,我们探测这些自旋排列通过监测自旋诱导的YSR状态和它们的能量分裂。这样的测量也揭示了一个量子相变之间的基态与不同的电子数宇称的一对自旋在超导体调谐由他们的分离。在更大的组件上的实验表明,自旋-自旋相互作用可以在长距离的超导体中进行调节。我们的研究结果表明,在这个平台上控制杂化的YSR状态提供了工程的能带结构,这样的国家创造拓扑相位的可能性。
2021-03-26 cond-mat.supr-con
Charge transport through spin-polarized tunnel junction between two spin-split superconductors
研究了自旋极化隧穿势垒连接的两个自旋分裂超导体之间的结的输运性质。超导体(S)中的自旋分裂场是由相邻的具有任意磁化强度的铁磁绝缘层(FI)引起的。本研究的目的是双重的:一方面,我们提出了一个基于准经典格林函数的理论框架来计算通过结的约瑟夫森和准粒子电流,我们的理论预测了隧道微分电导$dI/dV$的定性新结果,当两个超导体的自旋分裂场是非共线的。我们还讨论了如何基于FI/S结可以用来实现具有恒定的几何相移的电流相位关系的反常约瑟夫森结。因此,它们可以在S电极之间没有相位差的情况下表现出自发的三重态超电流。另一方面,我们显示的EuS/Al/Al $_2$ O $_3$ /EuS/Al结的平面隧道光谱的结果,并使用我们的理论模型再现所获得的$dI/dV$曲线。理论和实验之间的比较揭示了有关的结的本征参数,如超导序参量的大小,自旋分裂字段和自旋弛豫,以及有关的两个EuS膜的属性,作为它们的形态,畴结构和磁各向异性的信息。
2019-11-12 cond-mat.supr-con
Some Considerations on the Additional Absorption Peak in the c-axis Conductivity of Bilayer Cuprate Superconductors: Interpretation of the Changes Induced by a Parallel Magnetic Field and the Role of Bilayer Splitting
Kojima等人报道的在平行磁场作用下,低掺杂YBa 2 Cu 3 O 6. 6的c轴电导率的400 cm^{-1}峰的变化与超流峰的模型一致。我们的计算结果的c-轴响应的双层化合物具有明确的双层分裂带的介绍和讨论。对于中等值的双层分裂(Δ E相当于2 Delta_{max})的超导态的光谱表现出额外的模式,这是由于冷凝和类似的早期的唯象方法之一。
2004-08-02 cond-mat.supr-con
Magnetic impurities on the surface of topological superconductor
研究了磁性杂质对超导Cu掺杂$Bi_{2}Se_{3}$奇宇称对表面的影响,该超导Cu掺杂$Bi_{2}Se_{3}$支持拓扑保护的具有线性谱的Majorana费米子表面态.我们发现,表面上的单个磁性杂质可以诱导出一对带隙局域束缚态。由于马约拉纳费米子的所谓伊辛性质,带隙态的能量对磁性杂质的取向极其敏感。计算了磁性杂质诱导的自旋织构,这种织构可以用自旋灵敏STM测量。我们还表明,通过马约拉纳费米子介导的磁性杂质之间的RKKY相互作用总是铁磁性的,足够密集的磁性杂质将发展长程磁序,并最终打破材料表面的时间反演对称性。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence of Bilayer Splitting and Interlayer Pairing in an Iron Based Superconductor
在高温铜氧化物超导体中,CuO $_2$平面之间的层间耦合在决定超导电性方面起着重要的作用,正如临界温度(T $_C$)对一个结构单元中CuO $_2$平面数目的敏感依赖性所指示的。在$_2$超导体中,两个$_2$平面之间的相互作用导致能带分裂为两个费米面片(双层分裂),这两个费米面片具有明显的超导能隙。铁基超导体是由FeAs/FeSe层堆叠而成的,层间耦合是否会引起类似的能带分裂及其对超导电性的影响尚不清楚。本文报道了一种新发现的铁基超导体KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$(T $_C$ = 33.5K)的高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)测量结果。首次观察到双层劈裂效应,在布里渊区中心周围产生了五个类空穴费米面片。能带结构计算再现所观察到的双层分裂,通过确定层间轨道间的相互作用,两个FeAs层内的一个FeAs块。在带中心附近的类空穴结构中,均存在费米面依赖的无节点超导能隙。提出了具有短程反铁磁涨落的能隙函数,当考虑层间配对时,能隙的对称性可以得到很好的理解。特别强的层间配对观察到的频带之一。我们的观测结果为理解铁基超导体的超导电性提供了层间耦合和层间配对的关键信息。
2020-01-13 cond-mat.supr-con
Probing Magnetic and Triplet Correlations in Spin-Split Superconductors with Magnetic Impurities
本文用NRG研究磁性杂质邻近FMI/SC体系,发现最低偶宇称态因RKKY场与三重态关联而能量分裂,并给出双位点模型和单参数标度描述。
2024-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-exponential long-range interaction of magnetic impurities in spin-orbit coupled superconductors
当磁性杂质之间的距离$r$大于超导体的相干长度时,超导体中磁性杂质的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用呈指数衰减,因为这种相互作用是由准粒子介导的,准粒子的能谱中存在能隙。与此同时,自旋单态超导凝聚体总是被假定为对磁性杂质保持中性。然而,由于自旋-轨道耦合(SOC),库珀对获得了自旋-三重态相关态的混合物,这提供了杂质自旋和s波凝聚体之间的联系。结果表明,它的静态Goldstone模式介导的$1/r^2$相互作用的自旋在二维(2D)系统。这种效果被认为是在两个模型:一个干净的2D s-波超导体与强大的Rashba SOC和双层系统相结合的2D Rashba耦合电子气和s-波超导膜。预测的长程相互作用可以有一个强烈的影响,在超导磁杂质系统,预计主机马约拉纳费米子的自旋顺序。
2018-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent subgap transport in spin-split Josephson junctions
University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学)
研究通过EuS/Al结观测到子间隙输运和偶奇MAR效应,发现自旋分裂超导体主导输运,验证了强超导耦合。
2025-11-28 cond-mat.supr-con
Impurity-induced antiferromagnetic order in Pauli-limited nodal superconductors: application to heavy fermion CeCoIn5
研究了重费米子CeCoIn 5在外加磁场作用下的巡游反铁磁性和节状$d$波超导共存相(Q相)的性质.我们解决的极小模型,其中包括$d$波超导性和潜在的磁关联在真实空间中阐明的结构的$Q$相在存在一个外部施加的磁场。我们进一步关注磁性杂质的作用,并表明它们在较低的磁场下使Q相成核。我们最重要的发现是,即使在零外加磁场,稀磁杂质合作通过RKKY交换相互作用,产生一个远程有序共存状态相同的Q相。这一结果与最近的中子散射测量结果一致[S. Raymond等人,日本物理学会{ \bf 83},013707(2014)]。
2015-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron refrigeration in hybrid structures with spin-split superconductors
超导体和普通金属之间的电子隧穿已经被用于后者中电子的有效制冷。这种冷却是一种非线性效应,通常需要很大的电压。在这里,我们研究了基于超导体的异质结中的电子冷却,其中自旋分裂场通过自旋过滤势垒与正常金属耦合。冷却功率在所施加的电压中显示出线性项。这通过将其最佳冷却转移到较低电压来提高普通金属中电子制冷的性能系数,并且还允许通过反转电压的符号来冷却自旋分裂超导体。我们还展示了如何隧道耦合自旋分裂超导体与常规的允许后者的高效制冷。
2017-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modification of Born impurity scattering near the surface of d-wave superconductors and influence of external magnetic field
研究了在有无外加磁场的情况下,玻恩杂质散射对d波超导体表面附近零能Andreev束缚态的影响.在没有外加磁场的情况下,我们发现玻恩杂质散射的影响在表面比在体部更强。在外加磁场的存在下,零能Andreev束缚态的分裂具有非单调的温度依赖性。出生杂质散射不洗出的峰分裂,但相反的峰分裂被证明是相当强大的杂质。我们还表明,一个非零的间隙重整化出现在表面附近。
2008-09-11 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium spin-splitter effect in altermagnet superconductor hybrids
本文通过计算交变自旋电流和边缘自旋密度,研究了超导交替磁体及其混合结构中的非平衡自旋分束器效应,发现其在超导态下对低频电场响应强烈且反相分量在能隙频率以下消失,并可通过温度非单调调控,从而可用于识别交替磁体及实际应用。
2025-10-13 cond-mat.supr-con
Long-range spin imbalance in mesoscopic superconductors under a Zeeman splitting
本文发展了低温下塞曼分裂超导薄膜的自旋弛豫理论。本文提出了一种新的自旋弛豫机制,它只适用于塞曼分裂超导体。它可以解释在塞曼分裂超导体中实验观察到的极高的自旋弛豫长度,以及它们随磁场的强烈增长。在这个机制的框架下,所观察到的自旋信号是由自旋分裂态密度加权的自旋无关非平衡准粒子分布形成的。我们证明,这种自旋信号的弛豫长度是由能量弛豫长度在超导能隙的顺序。
2015-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-split conductance and subgap peak in ferromagnet/superconductor spin valve heterostructures
我们考虑了超导/铁磁自旋阀$F_1/N/F_2/S$结构中不同自旋通道对电荷电导的贡献。我们发现,上自旋和下自旋电导的贡献可能有一个非常不同的行为在subgap偏置区(即有一个自旋分裂电导)。这导致在总电导中增加了子隙%EM 2的自旋分裂电导峰。在$N/F/S$系统中也可以是显著的该峰值行为以周期性方式强烈依赖于中间铁磁层的厚度。我们研究这种现象,使用数值自洽方法,从一个无限的$N/F/S$结构的近似解析计算获得额外的见解。我们还研究了自旋分裂和总电导对$F_1$和$F_2$之间相对磁化角的依赖关系。我们这样做的现实材料参数和层厚度相关的实验研究,这些设备。我们还发现,自旋分裂电导是高度依赖于在这些设备中的界面散射,我们仔细地包括这些现实系统的影响。一个强大的阀效应被发现的角度依赖的子间隙峰值电导,这在很大程度上是独立的散射,并可能被证明是有用的超导自旋阀器件的实际实现。
2018-07-24 cond-mat.supr-con
Spin-polarized multiple Andreev reflections in spin-split superconductors
本文研究了两个自旋分裂超导体之间的电压偏置接触的输运性质。在低透明度下,多个Andreev反射的贡献导致亚谐波带隙结构,其关键取决于每个超导体的自旋分裂场的振幅和相对角度。对于非共线场,我们发现一个有趣的奇偶效应的束缚态的间隙内,奇数阶多重Andreev反射分裂,但偶数阶的仍然在其预期的位置。通过计算的电流-电压特性,我们确定了所需的透明度出现的次谐波间隙结构,并表明,分裂的奇数束缚态与不同的阈值能量的自旋极化Andreev过程。我们的研究结果提供了一个工具,以实验确定自旋分裂超导体中的塞曼场的振幅和方向。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Split of zero-bias conductance peak in normal-metal / d-wave superconductor junctions
用单点近似方法讨论了杂质散射对正常金属/ $d$波超导结电导的影响。到目前为止,零偏置电导峰的分裂被认为是高- $T_c$超导体表面时间反转对称性态破缺的证据。然而,在本文中,它表明,在界面附近的杂质散射也造成了零偏压电导峰的分裂。本文的理论很好地解释了在有限温度和外加磁场条件下实验观察到的典型电导谱。
2003-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of magnetotunneling spectroscopy in spin triplet p-wave superconductors
研究了磁场$H$对正常金属/非常规超导体中由零能Andreev束缚态(ZES)引起的零偏压电导峰(ZBCP)的影响.对于p波结,即使对于足够低的透明结,ZBCP也不会被$H$一分为二,其中ZBCP对于d波明显分裂。这种独特的性质源于这样一个事实,即对于p波超导体,垂直注入的准粒子形成ZES,这对隧道电导的贡献最占主导地位。此外,我们还发现对于$p_{x}$ +i $p_{y}$波超导结,由于时间反演对称态破缺的形成,ZBCP的高度对$H$敏感。我们认为磁场中的隧穿谱($i.e.$,$magnetotunneling$)是确定非常规超导体对对称性的一种很有前途的方法。
2002-05-12 cond-mat.supr-con
Andreev spectrum of a Josephson junction with spin-split superconductors
研究了具有内禀交换场的两个超导体之间的约瑟夫森结中的Andreev束缚态和电荷输运。我们发现,对于超导体中交换场的平行组态,离散谱由两对自旋分裂态组成。在这种情况下,约瑟夫森电流主要由束缚态携带。相反,对于反平行的配置,我们发现,没有自旋分裂的束缚态和相位差小于一定的临界值有没有束缚态。因此,超电流只由光谱连续部分的状态携带。我们的预测可以通过对两个自旋分裂超导体之间的弱连接进行隧穿光谱来测试。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Splitting of Majorana modes due to intervortex tunneling in a p + ip superconductor
我们考虑了二维px+ ipy超导体中存在的多个涡旋,它支持零能量马约拉纳费米子态在其核心。马约拉纳费米子的涡间隧穿提升了拓扑态的简并度。使用Bogoliubov-de Gennes方程,我们计算了由于这些隧道事件的零能量模式的分裂。我们还讨论了超导涨落,特别是它们对能量分裂的影响。
2009-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunability of Andreev levels via spin-orbit coupling in Zeeman-split Josephson junctions
通过求解Bogoliubov de-Gennes方程,研究了塞曼分裂超导体/Rashba线/塞曼分裂超导体结中的Andreev反射和Andreev能级$\varepsilon$.我们从理论上证明了Andreev能级$\varepsilon$可以通过调节Rashba自旋轨道相互作用的强度或Rashba自旋轨道相互作用与塞曼场的相对方向来控制。特别是,它被发现,带分裂的幅度是可调的Rashba自旋轨道相互作用的强度和强度的线,这可以解释为在Rashba线的自旋进动。我们还发现,如果超导体中的塞曼场具有平行于结方向的分量,则$\varepsilon$ - $ϕ$曲线关于超导相位差$ϕ$变得不对称。然而,与每个赝自旋带相关的Andreev反射过程对自旋轨道场和交换场的相对取向很敏感,有趣的是总电导保持不变。
2017-10-10 cond-mat.supr-con
Probing and dressing magnetic impurities in a superconductor
我们提出了一种通过微波辐射探测和控制超导体中磁性杂质系综之间相互作用的方法。我们的方法依赖于与杂质相关的子间隙Yu-Shiba-Rusinov(YSR)状态的存在。根据失谐的符号,辐射产生铁磁或反铁磁的贡献交换相互作用。这种贡献可能会使RKKY相互作用产生的随机交换常数的统计数据产生偏差。此外,通过测量YSR共振处的微波响应,可以获得有关杂质磁序的信息。为此,我们估计的吸收系数,以及可实现的强度的微波诱导YSR相互作用,使用非共振辐射。利用微波场探测和控制超导体中杂质自旋的能力可能为研究金属自旋玻璃开辟新的途径。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Colloquium: Nonequilibrium effects in superconductors with a spin-splitting field
本文综述了非平衡条件下自旋分裂超导体性质研究的最新进展。最近的实验和理论表明,在基于这种材料的器件中发生的各种各样的输运现象表明在热电、低耗散自旋电子学、辐射检测和传感中的直接应用。我们讨论了不同的实验情况,并提出了一个基于量子动力学方程的理论框架。在这个框架内,我们提供了一个准确的描述的非平衡分布的电荷,自旋和能量,这是相关的非平衡模式,在不同的混合结构。我们还回顾了自旋分裂超导体的实验,并展示了如何传输测量揭示的非平衡模式和它们的相互耦合的属性。我们详细讨论了自旋分裂超导体中的自旋注入和扩散以及极大的热电效应。
2019-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coexistence of superconductivity and spin-splitting fields in superconductor/ferromagnetic insulator bilayers of arbitrary thickness
铁磁绝缘体可以通过磁邻近效应在相邻的超导体中感生强交换场。这表现为超导体的BCS态密度的自旋分裂,这是许多超导自旋电子学应用和Majorana费米子实现的重要组成部分。决定FI/S双层膜中诱导自旋分裂大小的一个关键参数是S层的厚度$d$:在非常薄的样品中,超导性被强磁性抑制。相比之下,在非常厚的样品中,在远离界面的距离处不存在自旋分裂。本文计算了任意厚度的FI/S双层膜的态密度和临界场。从这里,我们确定的应用程序,其中交换场和超导共存感兴趣的参数范围。我们比较了我们的理论与几个EuS/Al/AlO $_x$ /Al样品的隧道光谱测量。如果与EuS接触的Al膜薄于某一临界值,我们没有观察到超导电性,而在较厚的样品中,我们发现由外场诱导的一阶相变的证据。完全转变之前的制度,其中正常和超导区共存。我们把这种混合相归因于铝膜厚度的不均匀性和EuS/Al界面处具有不同开关场的超顺磁性晶粒的存在。我们的研究结果表明,一方面,S层厚度的重要作用,这是特别相关的高品质的样品适合应用程序的制造。另一方面,理论和实验之间的协议表明,我们的理论,最初开发的均匀的情况下,推广到高度非均匀系统的准确性。
2021-05-26 cond-mat.supr-con
Absence of split pairs in the cross-correlations of a highly transparent normal metal-superconductor-normal metal electron beam splitter
利用散射理论研究了三端正常金属-超导体-正常金属(NSN)混合结构的非局域电导和电流互相关。Mélin、Benjamin和Martin [Phys.Rev.B77,094512(2008)]发现的高透明度下的正互相关不是由于交叉Andreev反射。另一方面,本地过程可以通过无反射隧穿增强,但这种机制对非本地过程和电流互相关的影响很小。因此,库珀对分裂不能通过无反射隧穿来增强。总的来说,这表明具有高度透明或有效高度透明界面的NSN结构不适合在实验上产生纠缠分裂电子对。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic structure of kinetic energy driven superconductors in the presence of bilayer splitting
在动能驱动的超导框架下,研究了双层铜氧化物超导体在超导态下的电子结构。结果表明,双层分裂使双层铜氧化物超导体的电子能谱分裂为成键和反键两部分,在$[π,0]$点附近观察到的峰-谷-峰结构主要是由双层分裂引起的,超导峰与反键部分有关,峰由成键部分形成.光谱权重随掺杂浓度的增加而增加。与正常态情况类似,电子反键峰和键峰在$[π,0]$点附近都有弱色散。
2007-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field induced superconducting phase in Superconductor-Normal metal and Superconductor-Superconductor bilayer
研究了面内磁场作用下超导(S)-正常金属(N)双层膜中的邻近效应。塞曼效应与成键能级和反键能级之间的能量分裂之间的补偿导致S-N双层膜的(H,T)相图中的磁场感生超导相远高于标准顺磁极限。我们证明了非磁性杂质的存在缩小了S-N和S-S双层膜中场致超导性存在的区域。
2011-06-10 cond-mat.supr-con
Zeeman effects on the impurity-induced resonances in d-wave superconductors
它示出了如何由一个单一的无自旋杂质在d波超导体中诱导的共振态的作用下的塞曼磁场的演变。此外,它表明,自旋轨道耦合到杂质势可以有重要的和特征的影响共振态和它们的响应塞曼场,特别是当杂质接近幺正极限。对于零或非常小的自旋-轨道相互作用,共振态成为塞曼分裂的磁场,而当自旋-轨道耦合是重要的,新的低位共振出现,不显示任何塞曼分裂。
2002-01-04 cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in disordered s-wave superconductors
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态是一种超导态,它是由单重态超导体中上下自旋电子之间的大塞曼分裂稳定的。在没有无序的情况下,超导序参量具有周期性的空间结构,其周期性由塞曼分裂决定。利用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方法,研究了二维s波超导体中FFLO态的序参量的空间分布.发现FFLO态在中等无序强度下仍然存在,并且序参量结构保持近似周期性。序参量的实际结构不仅取决于塞曼场,而且还取决于无序强度,特别是特定的无序构型。
2008-08-09 cond-mat.supr-con
Gap structure in noncentrosymmetric superconductors
本文用声子和自旋涨落介导的对的微观模型研究了自旋轨道带分裂的非中心对称超导体中的能隙结构。导出了带表示中配对相互作用的一般形式,其中包括带内和带间配对项。在各向同性相互作用的情况下(特别是,对于BCS-接触相互作用),带间配对项在带分裂的任何幅度处相同地消失。对具有强自旋轨道耦合的立方对称金属,详细分析了对相互作用各向异性的影响。结果表明,如果声子占主导地位,那么在两个带的间隙是各向同性的,nodeless,并在一般不同的振幅。讨论了Li_2(Pd_{1-x},Pt_x)_3B族非中心对称超导体的应用。
2008-03-19 cond-mat.supr-con
Stimulated quasiparticles in spin-split superconductors
在被交换场分裂的超导体中,热效应与自旋输运耦合。我们展示了在这样的系统中振荡的电磁场如何产生自旋不平衡,这可以用自旋极化探针检测到。探针信号的符号和幅度是由将场诱导的自旋能量不平衡转换为自旋不平衡的过程之间的竞争引起的,在低频处占主导地位,而在高频处微波驱动的对断裂。在自旋翻转散射的存在下,我们表明,交流激发也导致超导态的多稳态。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Injection of nonequilibrium quasiparticles into Zeeman-split superconductors: a way to create long-range spin imbalance
本文发展了低温下塞曼分裂超导薄膜中自旋输运和自旋探测的理论。结果表明,自旋非极化准粒子注入塞曼分裂超导体引起自旋不平衡。这种自旋信号的弛豫长度由能量弛豫长度确定,并且与自旋极化准粒子的弛豫长度相比可以非常大。可能存在两种类型的信号:由于非热化准粒子分布和由于热化过热电子分布。它们具有不同的衰减长度,并且可以通过它们对所施加的电压的不同依赖性来区分。非热化信号的衰减长度由电子-电子散射率决定,由于超导性而重整化。热化信号的衰减长度由能量离开电子子系统的长度决定,并且在特殊条件下可以非常大。应用该理论的自旋弛豫在塞曼分裂和交换分裂超导体最近的实验数据进行了讨论。特别是,它可以解释极高的自旋弛豫长度,实验观察到的塞曼分裂超导体,以及它们的增长与磁场和所施加的电压。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-flip Enhanced Thermoelectricity in Superconductor-Ferromagnet Bilayers
利用格林函数方法研究了超导体(S)中自旋分裂和自旋翻转散射对金属铁磁体(F)隧穿接触热电性质的影响。在这种结构中,理论上预测和实验上观察到了巨大的热电势。这归因于S/F异质结构中隧穿态密度的自旋相关的粒子-空穴不对称性。在这里,我们评估的S密度的状态和热电势的温度范围内,塞曼分裂,自旋翻转散射。与基于自旋翻转散射对库珀配对的负面影响的天真期望相反,我们发现自旋翻转散射强烈地增强了系统在低场和低温区的热电性能。这是由于自旋相关的超导带隙的软化引起的电荷和自旋电导之间的复杂相互作用。热电势的最大值超过$k_{B}/e$的一个因素的$\approx$ 5,并有一个非单调依赖于自旋分裂和自旋翻转率。
2018-08-17 cond-mat.supr-con
Paramagnetic limiting in ferromagnetic superconductors with triplet pairing
计算了铀铁磁超导体的自旋磁化率。结果表明,超导顺磁限制的磁场方向垂直于自发磁化的方向的情况下解释的巡回铁磁体带分裂,而不是由旋转的磁化向外场方向。给出了上临界场温度依赖性的定性描述。
2010-02-18 cond-mat.supr-con
Coupling the Higgs mode and ferromagnetic resonance in spin-split superconductors with Rashba spin-orbit coupling
本文研究Rashba自旋轨道耦合超导体中非零动量的Higgs模式,发现其与外部交换场线性耦合,可显著增强铁磁绝缘体/超导体双层系统的自旋泵浦效应,并可通过逆自旋霍尔效应电压进行探测。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long-range spin-polarized quasiparticle transport in mesoscopic Al superconductors with a Zeeman splitting
我们报道了用电子束光刻和阴影蒸发技术制备的多端超导铁磁结构的非局域输运。在准粒子态存在显著塞曼分裂的情况下,我们发现了几μm距离上的自旋输运特征,超过了其他长度尺度,如相干长度,正常态自旋扩散长度和电荷不平衡长度。自旋信号的弛豫长度随磁场的增加近似呈线性增长,表明自旋信号的弛豫过程中存在塞曼分裂的冻结现象。我们建议弛豫长度是由准粒子的复合长度,而不是重整化自旋扩散长度。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inverse proximity effect in thin-film superconductor/magnet heterostructures with metallic and insulating magnets
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);National Research University Higher School of Economics(国立高等经济大学)
研究发现,超导体/磁体异质结构中的接近效应在不同磁体类型中表现不同,金属和绝缘体磁体可被有效模型描述,而铁磁体和交替磁体则无法通过自旋分裂检测,但支持三重态相关性,可用于自旋电子学应用。
2025-10-20 cond-mat.supr-con